绿矾(FeSO4·7H2O)外观为半透明蓝绿色单斜结晶或颗粒,无气味。受热能分解,且在空气中易被氧化。
I.医学上绿矾可用于补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]颗粒的制备,有关物质性质如下:
甘氨酸(NH2CH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物 | 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
(1)向绿矾溶液中,缓慢加入NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后生成沉淀FeCO3。该反应的离子方程式为_______。
(2)制备(NH2CH2COO)2Fe:往FeCO3中加入甘氨酸(NH2CH2COOH)的水溶液,滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
①加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是__。
②洗涤操作,选用的最佳洗涤试剂是_______(填序号)。
A.热水 B.乙醇 C.柠檬酸
II.绿矾晶体受热分解的反应为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,实验室用图I所示装置验证其分解产物。请回答下列问题:
(1)加热前通入氮气的目的是_______。
(2)实验中观察到装置B现象为_______。
(3)C装置和D装置能否调换_______(填“能”或“否”)。
(4)样品完全分解后,残留物全部为红棕色固体,检验装置A中的残留物含有Fe2O3的方法是_______。
(5)该装置有个明显缺陷是_______。
III.测定绿矾样品中铁元素的含量。
称取m g绿矾样品于锥形瓶中溶解后加稀H2SO4酸化,用 c mol·L−1 KMnO4 溶液滴定至终点。耗KMnO4溶液体积如图II所示,(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4−+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),该晶体中铁元素的质量分数为_______(用含m、c的式子表示)。
高三化学实验题中等难度题
绿矾(FeSO4·7H2O)外观为半透明蓝绿色单斜结晶或颗粒,无气味。受热能分解,且在空气中易被氧化。
I.医学上绿矾可用于补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]颗粒的制备,有关物质性质如下:
甘氨酸(NH2CH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物 | 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
(1)向绿矾溶液中,缓慢加入NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后生成沉淀FeCO3。该反应的离子方程式为_______。
(2)制备(NH2CH2COO)2Fe:往FeCO3中加入甘氨酸(NH2CH2COOH)的水溶液,滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
①加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是__。
②洗涤操作,选用的最佳洗涤试剂是_______(填序号)。
A.热水 B.乙醇 C.柠檬酸
II.绿矾晶体受热分解的反应为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,实验室用图I所示装置验证其分解产物。请回答下列问题:
(1)加热前通入氮气的目的是_______。
(2)实验中观察到装置B现象为_______。
(3)C装置和D装置能否调换_______(填“能”或“否”)。
(4)样品完全分解后,残留物全部为红棕色固体,检验装置A中的残留物含有Fe2O3的方法是_______。
(5)该装置有个明显缺陷是_______。
III.测定绿矾样品中铁元素的含量。
称取m g绿矾样品于锥形瓶中溶解后加稀H2SO4酸化,用 c mol·L−1 KMnO4 溶液滴定至终点。耗KMnO4溶液体积如图II所示,(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4−+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),该晶体中铁元素的质量分数为_______(用含m、c的式子表示)。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
绿矾(FeSO4·7H2O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品,产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH,与水中悬浮物有机结合,并加速沉淀,主要应用于水质净化和工业废水处理,同时具有杀菌作用。
(1)98% 1.84 g/cm3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4g/cm3,50%的硫酸物质的量浓度为 (保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的浓度为 (填>、<、=)40% 。
(2)实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO3 20克)配制稀硫酸,若用SO3·nH2O表示20%的发烟硫酸,则n=____________(保留两位小数)。
(3)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁,现取7.32克晶体溶于稀盐酸后,加入足量的BaCl2溶液,过滤得沉淀9.32克;再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2+完全氧化,推测晶体的化学式为 。
(4)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在分析化学中常用来配制Fe2+的标准溶液,用此Fe2+的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理,发生反应如下:
10NO3-+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42-+8H2O
8NO3-+3CuS+8H+=3Cu2++3 SO42-+8NO↑+ 4H2O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
已知:NO3-+3Fe2++4H+= NO↑+3Fe3++2H2O
① V值范围 ;
② 若V=48,试计算混合物中CuS的质量分数 (保留两位小数)。
高三化学计算题困难题查看答案及解析
将绿矾(FeSO4•7H2O)隔绝空气条件下加强热分解,已知产物全部为氧化物,为探究绿矾分解的反应产物,某同学进行了以下实验:
(实验一)为探究固体产物中铁元素的价态,该同学将固体产物溶于足量的稀硫酸得到相应的溶液,进行以下猜想和实验:
猜想 | 实验操作 | 预期现象 |
猜想一:铁元素只显_______价 | ① 取溶液样品,滴入KSCN溶液;②取溶液样品,滴入稀酸性KMnO4溶液 | 加入KSCN溶液无明显现象稀酸性KMnO4溶液颜色______ |
猜想二:铁元素只显_______价 | 加入KSCN溶液呈______色;稀酸性KMnO4溶液颜色无变化 | |
猜想三:铁元素显+2,+3价 | 加入KSCN溶液呈血红色;稀酸性KMnO4溶液颜色褪色 |
(实验二)为进一步探究该反应的产物,进行了如下图所示的实验:
(1)实验开始时,点燃C处酒精喷灯之前应先打开A处活塞通CO2,其目的是_________。
(2)饱和NaHCO3的作用是______,其水溶液呈碱性的原因(用离子方程式解释)____________。
(3)该组同学称取了55.6克绿矾按如图装置进行试验,待绿矾分解完全后,E瓶中只出现白色沉淀且质量为23.3克;C中固体产物加入足量稀硫酸中,固体产物全部溶解,取溶液样品,加入KSCN,溶液呈血红色,取另一份溶液,加入酸性KMnO4,不褪色。根据这些实验现象和数据,可以得知绿矾分解的化学方程式为____________________________。
(4)该组同学设计的装置存在着一个明显的缺陷是__________________________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
将绿矾(FeSO4•7H2O)隔绝空气条件下加强热分解,已知产物全部为氧化物,为探究绿矾分解的反应产物,某同学进行了以下实验:
【实验一】为探究固体产物中铁元素的价态,该同学将固体产物溶于足量的稀硫酸得到相应的溶液,进行以下猜想和实验:
猜想 | 实验操作 | 预期现象 |
猜想一:铁元素只显 价 | ① 取溶液样品,滴入KSCN溶液; ②取溶液样品,滴入稀酸性KMnO4溶液 | 加入KSCN溶液无明显现象 稀酸性KMnO4溶液颜色 |
猜想二:铁元素只显 价 | 加入KSCN溶液呈 色; 稀酸性KMnO4溶液颜色无变化 | |
猜想三:铁元素显+2,+3价 | 加入KSCN溶液呈血红色; 稀酸性KMnO4溶液颜色褪色 |
【实验二】为进一步探究该反应的产物,进行了如下图所示的实验:
(1)实验开始时,点燃C处酒精喷灯之前应先打开A处活塞通CO2,其目的是 。
(2)饱和NaHCO3的作用是 ,其水溶液呈碱性的原因(用离子方程式解释) 。
(3)该组同学称取了55.6克绿矾按如图装置进行试验,待绿矾分解完全后,E瓶中只出现白色沉淀且质量为23.3克;C中固体产物加入足量稀硫酸中,固体产物全部溶解,取溶液样品,加入KSCN,溶液呈血红色,取另一份溶液,加入酸性KMnO4,不褪色。根据这些实验现象和数据,可以得知绿矾分解的化学方程式为 。
(4)该组同学设计的装置存在着一个明显的缺陷是 。
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硫酸亚铁晶体(FeSO4•7H2O)俗称绿矾,加热至高温会分解产生水、金属氧化物和非金属氧化 物,某化学兴趣小组的同学对绿矾分解产物进行了探究,下列说法不正确的是( )
A. 硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体,用足量的BaCl2溶溶液吸收后有白色沉淀产生,说明非金属氧化物中含有SO3
B. 硫酸亚铁晶体高温分解产生的气体,通入到紫色石蕊溶液中,若溶液变红,说明非金属氧化物中含有SO3
C. 硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加KSCN溶液,若变红说明固体中含有三价铁
D. 硫酸亚铁晶体分解产生的固体溶于稀硫酸后,向溶液中滴加酸性高锰酸钾,若紫色褪去,则发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
高三化学单选题困难题查看答案及解析
硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)俗称绿矾,加热至高温会发生分解,为确定绿矾分解产生的非金属氧化物,进行如下探究:
(1)假设1:非金属氧化物为SO2;
假设2:非金属氧化物为SO3;
假设3:_________________________________。
(2)现设计如下所示实验装置(图中铁架台略去),检验绿矾的分解产物。
按上述装置进行实验,同学们观察到如下现象:
装置 | 现象 | 结论 |
A | 固体呈现红棕色,将其放入足量稀盐酸,固体全部溶解,得到黄色溶液 | ______________ |
B | 无水硫酸铜变蓝 | |
C | 高锰酸钾溶液褪色 |
(3)结合实验现象,理论上分析可知绿矾分解还生成另一物质SO3。其理论依据是________________________________________________。
(4)为证明反应产生了SO3,应在B、C之间补充一个装置,请你在下表中画出实验装置图(气流方向:左→右),注明药品的名称[可供选择的药品有1 mol·L-1 NaOH溶液、0.5 mol·L-1 BaCl2溶液、0.5 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液]。
装置示意图 | 现象及结论 |
______ | ________________,说明分解产物中有SO3 |
(5)根据上述实验,写出绿矾高温分解的化学方程式:______________________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
铁及其化合物与生活密切相关,古代炼丹家以绿矾(FeSO4·7H2O为原料,放在炼丹炉中锻烧可制得绿矾油。绿矾油是一种无色粘稠液体,可用于除掉兵器上的铁锈。右图是2. 78 g绿矾隔绝空气受热分解时,所得固体产物的质量随温度变化的曲线。将加热产生的所有气体通入足量的BaCl2溶液.得自色沉淀1.16g。
(1)绿矾油主要成份的化学式为 。t1~t2.发生反应的化学方程式为 。
(2)若将28.8 g草酸亚铁(FeC2O4)隔绝空气加热至100℃,得到14.4 g黑色细粉,则可推知该黑色细粉为 。
(3)以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流理图
根据题意完成下列填空:
①反应II需要100 mL1. 5 mol·L-1的稀H2SO4溶解洁净的铁屑,用质量分数为98%、密度为1. 84 g·cm -3的浓H2SO4配制。所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃捧、胶头滴管及 。
②操作A的名称为 。
③测定FeSO4·7H2O产品中Fe2+含量的常用方法是KMnO4溶液滴定法。已知称取6.0 g FeSO4·7H2O产品,配制成溶液,用硫酸酸化的0.2000 mol·L -1KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液的体积为20. 00 mL。发生反应的离子方程式为 ,计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 (保留两位有效数字)。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
在中国古代,炼丹家以绿矾(FeSO4•7H2O为原料,放在炼丹炉中锻烧可制得绿矾油.绿矾油是一种无色粘稠液体,可用于除掉兵器上的铁锈.如图是2.78g绿矾隔绝空气受热分解时,所得固体产物的质量随温度变化的曲线.将加热产生的所有气体通入足量的BaCl2溶液.得自色沉淀1.16g.
(1)绿矾油主要成份的化学式为 .t1~t2.发生反应的化学方程式为 .
(2)若将2.88g草酸亚铁(FeC2O4)隔绝空气加热至100℃,得到1.44g黑色细粉,则可推知该黑色细粉为 .
(3)以下是FeSO4•7H2O的实验室制备流理图.
根据题意完成下列填空:
①反应II需要100mL1. 5mol•L﹣1的稀H2SO4溶解洁净的铁屑,用质量分数为98%、密度为1.84g•cm﹣3的浓H2SO4配制.所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃捧、胶头滴管及 .
②操作A的名称为 .
③测定FeSO4•7H2O产品中Fe2+含量的常用方法是KMnO4溶液滴定法.已知称取6.0g FeSO4•7H2O产品,配制成溶液,用硫酸酸化的0.2000mol•L﹣1KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液的体积为20.00mL.发生反应的离子方程式为 ,计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为 (保留两位有效数字).
高三化学填空题极难题查看答案及解析
铁有许多重要的化合物,除中学化学常见的三种氧化物和两种氢氧化物外,还有许多盐。FeSO4·7H2O是一种浅绿色晶体,俗称绿矾,常用于处理含有氧化性离子的废水。现用绿矾对某工厂废水(含有强氧化性离子Cr2O)进行处理。
(1)绿矾除用铁粉与硫酸反应生成外,工业上还可用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)来制取。已知该反应除生成硫酸亚铁,还生成一种中学化学常见的强酸,试写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)试配平:________Fe2++________Cr2O+________===________Fe3++________Cr3++________H2O
(3)若该废水经处理后Cr3+的含量为1×10-2 mol·m-3,理论上83.4 kg绿矾可以处理该废水________吨(已知废水的密度为1 g·cm-3)。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
绿矾(FeSO4•7H2O)是中学阶段常用的一种还原剂。
(1)久置的绿矾溶液容易被空气氧化变质,简述检验绿矾溶液已经变质的操作和现象:取少量待测液于试管中, 。
(2)绿矾溶液浓度的标定测定溶液中Fe2+物质的量浓度的方法是:
a.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
b.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点;
c.重复操作2次,消耗KMnO4溶液体积的体积分别为20.02mL、24.98mL、19.98mL。
(已知滴定时发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)
①判断此滴定实验达到终点的方法是 。
②计算上述滤液中Fe2+物质的量浓度 (保留四位有效数字)。
(3)探究保存绿矾溶液的有效措施
【反应原理】Fe2+在空气中易氧化变质,完成并配平下列离子方程式:
Fe2+ + O2 + = Fe(OH)3↓+ Fe3+
【操作与现象】取4支试管,如图进行实验,请在相应位置上写出试管①的现象和④的添加试剂。
【分析与结论】设计试管①的作用是 ;为了有效保存FeSO4溶液,你认为最佳方案为 。
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